Луна: есть ли на Луне атмосфера, вода и кислород?
Мы привыкли наблюдать Луну на вечернем и ночном небе. Даже невооруженным глазом можно увидеть кратеры и возвышенности на ее поверхности. Люди давно задавались вопросами: «Сколько лет нашему спутнику?», «На Земле есть атмосфера, а существует ли она на Луне?», «Может на ее поверхности быть кислород, вода, и обитаема ли она?».
Современные ученые точно могут ответить на эти вопросы.
Основные сведения, которые нужно знать
Расстояние до Луны составляет 384 401 километр. Она одного возраста с Землей и остальной Солнечной системой, то есть появилась около 4,5 миллиарда лет назад и сформирована из камней и льда.
Наш спутник всегда показывает нам одну сторону. Это происходит потому, что у Земли и Луны одинаковый период вращения вокруг своей оси — 27,3 дня. Тень, которую отбрасывает планета, заставляет уменьшаться либо увеличиваться яркий диск на небе.
На Луне очень большие перепады температур. На солнечной стороне от +130 °С и -170 °С на темной.
Есть ли на Луне атмосфера?
Как мы знаем, атмосфера Земли состоит из газа и образует оболочку, называемую воздухом. Ее удерживает гравитация, не давая газовым молекулам улететь в космос.
Поскольку у Луны очень маленькое притяжение, оно не может удержать достаточное количество газов для создания полноценной атмосферы. Несмотря на это, на нашем спутнике все-таки есть разряженная газовая оболочка, которая состоит из гелия, водорода, неона и аргона.
Однако вряд ли тот факт, что на Луне есть атмосфера, имеет для нас какое-то значение, потому что человек не сможет дышать там без скафандра.
Еще на Луне не слышно звуков и не бывает ветра. Лучи Солнца не рассеиваются в воздухе, поэтому небо там всегда черное, и даже днем над светлой стороной видны звезды.
Кислород, вода и еще некоторые сведения о Луне
Раз на Луне присутствует атмосфера, есть ли там вода?
Вода представлена на спутнике в виде льда. Если на Луне нет погоды или атмосферы, то откуда он там взялся?
Ученые полагают, что на Земле вода, вероятно, появилась из комет, которые состоят изо льда, смешанного с камнями. Они врезались в поверхность, когда планета была еще очень-очень молодой. Лед на Луне мог появиться таким же образом. Большая часть воды на Луне испарилась давным-давно, но на Южном полюсе еще осталась, потому что он находится в темной области, где никогда не бывает солнца.
Сразу возникает еще один вопрос: присутствует ли на Луне кислород, если мы выяснили, что у нее есть атмосфера и даже вода? Кислород в свободном состоянии не выявлен, однако на поверхности при помощи телескопа «Хаблл» найдены большие территории ильменита — минерала, кристаллическая решетка которого содержит огромное количество кислорода. Так что, и на этот вопрос можно ответить утвердительно.
Итак, теперь мы знаем, что условные атмосфера, вода и кислород на Луне есть, хотя и вряд ли люди смогут их использовать для проживания.
Грустно, но с каждым годом спутник отдаляется от Земли на несколько сантиметров. Однажды наступит тот момент, когда он преодолеет силу земной гравитации. Тогда Луна улетит от нас и будет путешествовать, пока ее не притянет к себе следующее, более тяжелое космическое тело.
Источник
На Луне обнаружен кислород земного происхождения
Несмотря на то, что астрономы давно знают о наличии кислорода на Луне, лишь недавно японский космический аппарат определил наличие этого элемента, да еще и с весьма интересной природой – земной. Открытие совершил зонд SELENE (Kaguya), и глава команда планетологов Кентаро Тедара из Университета Осаки сообщил о нем на страницах журнала Nature Astronomy.
Команда считает, что данная находка может не только пролить свет на некоторые подробности формирования нашей планеты несколько миллиардов лет назад, в том числе и на состояние тогдашней атмосферы, но и объяснить, каким образом кислород с Земли попал на Луну.
Примерно пять дней каждого месяца Луну от солнечного ветра защищает магнитосфера нашей планеты – область космоса в виде пузыря, где магнитное поле Земли обладает значительным влиянием. Ученые считают, что ионы кислорода могли переместиться с нашей планеты на Луну именно в один из таких периодов и в конечном итоге нашли свое пристанище в верхнем слое грунта спутника и его породе.
Геологическая активность, происходящая на Земле, в конечном итоге стерла все доказательства древней атмосферы нашей планеты. Однако ионы кислорода, имеющиеся на Луне, по-прежнему остаются нетронутыми в течение вот уже нескольких миллиардов лет. Более того, сбор образцов этого кислорода может помочь ученым понять, как земная атмосфера изменялась со временем и какое влияние эти изменения могли оказывать на эволюцию различных форм жизни.
Помимо помощи в понимании прошлого нашей планеты, такие исследования как косвенно, так и прямо помогают в реализации наших желаний по колонизации космоса. В конце концов, нам необходим кислород для дыхания, и Луна, судя по всему, кажется одной из первых вероятных точек для колонизации в ближайших планах человечества.
Япония хочет к 2030 году отправить на Луну астронавта. Глава компании Amazon и Blue Origin Джефф Безос считает, что пришло подходящее время для постоянной колонии на спутнике. Объединенные Арабские Эмираты тоже выражают свое желание основать на Луне колонию.
Канадский астронавт-ветеран Крис Хэдфилд считает, что колонизация Луны является наиболее логичным следующим шагом после доставки человека на орбиту и высадки на спутник.
«Я думаю, если мы проследуем за исторической линией, то именно Луна должна стать первой колонией, а затем уже Марс», — сказал Хэдфилд в интервью New Scientist.
«Мы должны туда вернуться не просто для того, чтобы показать, что мы можем туда вернуться, но скорее для того, чтобы начать там жить».
В течение ближайших лет мы точно не узнаем, станет ли Луна первым внеземным домом для человека, но, независимо от планов по колонизации Солнечной системы, очевидно, что мы еще не закончили с нашим естественным спутником.
Источник
Найден способ превращения лунной пыли в кислород
Луна — не самое гостеприимное место для землян: отсутствие атмосферы, стабильной температуры на поверхности нашего спутника и воздуха делает этот бело-серый шар над нашими головами абсолютно непригодным для жизни местом. Вместе с тем, ученые придумали новую технологию добычи так нужного нам кислорода прямо из лунного грунта — реголита.
Лунный грунт содержит в себе огромное количество кислорода
Есть ли кислород на Луне?
Несмотря на то, что кислорода в тончайшей лунной атмосфере нет вообще, довольно большое его количество содержится в лунной пыли, сплошь покрывающей поверхность нашего естественного спутника. Исследования показывают, что приблизительно 40-50 % реголита составляет именно кислород, который можно высвободить при воздействии электрического тока. Ток способен отрывать атомы кислорода от молекул оксида, решая этим сразу 2 важные задачи: с одной стороны, мы получаем огромное количество свободного кислорода, а с другой у нас появляется целая связка металлических сплавов, которые были бы крайне полезны при строительстве будущих лунных баз и колоний.
Для того, чтобы проверить свою теорию, исследователи из Кембриджского университета использовали образцы лунного реголита, предоставленного им специалистами NASA. В ходе проведения эксперимента по получению кислорода из лунного грунта, выяснилось, что из трех тонн реголита можно получить приблизительно тонну кислорода при условии использования специальных электрохимических реакторов, размер каждого из которых составлял бы около метра в высоту. Для их полноценной работы специалисты намерены использовать солнечные батареи, способные накапливать солнечную энергию во время лунного дня. Для более стабильного и бесперебойного обеспечения энергией будущей колонии может потребоваться и строительство ядерного мини-реактора, который, по мнению ученых, будет установлен на спутнике Земли уже в относительно недалеком будущем.
А вы хотели бы побывать однажды в первой лунной колонии, которая может быть построена уже в 2030 году? Поделитесь своими планами по завоеванию Луны в нашем Telegram-чате.
Лунный реголит до электролиза (слева) и после (справа)
В настоящий момент уже официально подтверждено, что весь извлеченный в качестве своеобразного побочного эффекта электролиза металл, полностью пригоден для дальнейшей обработки и эксплуатации. Так, побочный продукт содержал в себе сплавы железа, алюминия, кремния и кальция, а также их смеси. Данное открытие означает, что метод электролиза лунного грунта может быть невероятно ценным даже в том случае, если окажется, что кислород можно каким-то образом извлечь из предполагаемых запасов водяного льда на Луне. В любом случае, применение электролиза лунного реголита позволит первым поселенцам получить стабильный доступ к кислороду для топлива и жизнеобеспечения, а также широкий спектр изготовления металлических сплавов для производства даже на большом расстоянии от Земли.
Источник
Земной кислород на Луне
Для ученых не является секретом тот факт, что на Луне присутствует кислород. Японский космический аппарат SELENE (Kaguya) выяснил, что данный химический элемент имеет земное происхождение.
Об этоми открытии сообщил Кентаро Тедара, руководитель группы астрофизиков Университета Осаки. Работа была опубликована в журнале Nature Astronomy.
Ученые уверены, что данное открытие поведает о процессе формирования Земли и расскажет о составе атмосферы несколько миллиардов лет назад. Исследователей волнует и тот вопрос, как на Луну был занесен земной кислород.
Примерно 5 дней в месяце Луну защищает от солнечного излучения магнитное поле нашей планеты. Магнитосфера Земли даже на таком расстоянии обладает весьма внушительным влиянием. Ученые допускают такую возможность, что ионы кислорода были перемещены с Земли на Луну именно в этот промежуток времени, а после осели в грунте. Геологическая активность на Земле «уничтожила» данные о составе атмосферы в прошлом, но на Луне элементы кислорода остаются в первозданном состоянии уже несколько миллиардов лет. Сбор образцов позволит планетологам проследить этапы эволюции атмосферы Земли и понять, как это могло влиять на развитие тех или иных форм жизни.
Кроме того, что данное открытие позволит нам изучить прошлое собственной планеты, так оно может стать толчком к колонизации космоса. Япония уже заявила, что до 2030 года намерена отправить на Луну своего первого астронавта. Джефф Безос, руководитель компаний Amazon и Blue Origin уверен, что сейчас отличная возможность для создания поселения на спутнике Земли. Арабские Эмираты тоже выразили свою заинтересованность участвовать в «лунной программе».
«Давайте следовать логической исторической линии. Колония на Луне — идеальное продолжение лунной программы США. После можно будет обращать взор и на Марс. Мы обязаны вернуться на Луну и начать там обустраивать жизнь», — сказал в интервью Крис Хэтфилд, астронавт из Канады.
Источник
Луна ржавеет, без жидкой воды и кислорода
Луна – наш ближайший космический сосед. Единственное тело в Солнечной системе, кроме Земли, на которое ступала нога человека. Мы хорошо изучили наш спутник. Мы знаем, что там есть водный лед, но нет жидкой воды.
Так что вы можете представить удивление ученых, когда они увидели на Луне гематит – минерал железа, для образования которого требуется наличие воды и воздуха.
А Луну постоянно осыпает потоком водорода от солнечного ветра. Водород «отдает» свои электроны при взаимодействии. А окисление требует потери электронов. Так что даже при присутствии всех необходимых для окисления компонентов, оно может и не произойти, потому что солнечный ветер будет обращать процесс.
Гематит был обнаружен в данных, собранных индийским орбитальным аппаратом Чандраян-1. Планетолог Шуай Ли (Shuai Li) из Гавайского университета в Маноа заметил , что некоторые спектральные особенности и их распределение отличается от того, что обнаружили миссии Аполлона на более низких широтах.
Распределение гематита позволило ученым выдвинуть версию о его происхождении. Оно коррелирует с распределением следов воды. Ученые счиатют, что лунный реголит может быть перемешан с водным льдом, который может подтаивать в местах падения метеоритов. Вода есть. Где же кислород?
Примечательно и то, что гематит в основном встречается на обращенной к нам стороне Луны. Это может означать, что его происхождение может быть связано с Землей.
«Это напомнило мне об открытии японской миссии Кагуя (Kaguya), —объясняет Лу, – солнечный ветер может сдувать кислород из верхних слоев атмосферы Земли прям в Луну, когда Луна находится в магнитном хвосте Земли».
Во время полнолуния наш спутник находится в магнитном хвосте Земли. В эти периоды более 99% солнечного ветра блокируется и не долетает до Луны. То есть водород не способен помешать процессу окисления.
Итак, мы имеем все необходимые составляющие: молекулярную воду, минимальное количество кислорода и краткий период времени каждый месяц, когда ржавчина может запросто образовываться. Добавьте к этому несколько миллиардов лет и получите гематит на Луне.
Впрочем, это лишь одно возможное объяснение. Оно не объясняет, почему гематит есть на обратной стороне Луны.
Ученые смогли бы рассказать нам больше, если бы получили в руки образцы этого гематита. Это интересная цель для будущих миссий.
Источник